KR100634735B1 - 광파장 모니터링이 가능한 광수신기 - Google Patents

광파장 모니터링이 가능한 광수신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광파장 모니터링이 가능한 광수신기에 관한 것으로서, 입력되는 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 데이터를 수신하기 위한 제 1광전변환기를 갖는 광수신기에 있어서, 제 1광전변환기로 입력되는 광신호를 분기하기 위한 광스플리터와, 광스플리터에서 분기된 광신호에서 특정 파장의 광신호를 필터링하기 위한 광필터부와, 출력되는 파형에 따라 광필터부에서 필터링되는 중심파장을 조절하기 위한 램프부와, 광필터부에서 필터링된 광신호를 전기적인 신호로 변환하기 위한 제 2광전변환기와, 제 2광전변환기에서 변환된 전기적인 신호를 통해 특정 파장에 대한 광신호를 모니터링 할 뿐만 아니라 램프부의 출력되는 파형을 조절하기 위한 제어부를 더 포함하여 이루어져 광수신기에 입력되는 광신호에서 특정한 파장의 광신호를 선택적으로 필터링하여 모니터링함으로써 광선로의 감시 및 망 운용을 보다 용이하고 효율적으로 할 수 있는 이점이 있다.
광파장, 모니터링, 광수신기, FFP-TF, 광필터, 광선로, 망감시

Description

광파장 모니터링이 가능한 광수신기{OPTICAL RECEIVER MONITORABLE LIGHT WAVELENGTH}
도 1은 본 발명에 의한 광파장 모니터링이 가능한 광수신기를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 광필터부의 FFP-TF의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 광필터부의 FFP-TF의 투과특성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 의한 램프부의 출력파형을 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에서의 입력전압 파형과 그에 따른 출력 광의 파형을 나타낸 그래프이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 광스플리터 20 : 제 1광전변환기
30 : 광필터부 40 : 제 2광전변환기
50 : 램프부 60 : 제어부
본 발명은 광파장 모니터링이 가능한 광수신기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광수신기에 입력되는 광신호에서 특정한 파장의 광신호를 선택적으로 필터링하여 모니터링함으로써 광선로의 감시 및 망 운용을 보다 용이하고 효율적으로 할 수 있도록 한 광파장 모니터링이 가능한 광수신기에 관한 것이다.
기하급수적으로 늘어나고 있는 인터넷 수요와 함께 백본(Backbone)을 통해 전송해야할 데이터의 양도 늘어남에 따라, 전송시 잡음특성이 좋으며 높은 전송속도에 적합한 광통신 기술이 점차 많이 사용되고 있다.
현재, 광섬유를 통해 정보를 전송하는 광통신기술은 고속으로 대용량의 정보전송이 가능하고 전자기 유도에 의한 신호장애나 누화가 없기 때문에 해저 케이블을 통한 국가 간의 정보통신에 주로 이용되고 있으며, 최근에는 광통신에 대한 다중화기술이나 네트워크 기술이 진보되면서 교환기간의 음성 및 데이터통신과, CATV(Cable TV)나 VOD(Video On Demand) 등을 포함하는 고속 광대역 멀티미디어 통신을 위한 기간통신망으로서 그 사용범위가 점차 확대되고 있다
하지만 데이터 양이 급격히 증가하면서 광섬유 하나에 한 파장의 신호를 전송하는 것으로는 부족할 뿐만 아니라 10Gbps 이상의 전송속도를 가지는 시스템의 제작이 쉽지 않기 때문에 최근에는 파장분할방식(WDM ; Wavelength Division Multiplexing)으로 하나의 광섬유에 여러 파장의 신호를 다중화 하여 전송함으로써 40 내지 100Gbps 시스템까지는 단위 전송 속도가 2.5Gbps의 전송 속도를 갖는 광모 듈을 이용하여 광통신 시스템을 구축하고 있다.
이와 같이 많은 수의 파장들을 다중화하여 보내고 광선로 망 또한 점차 복잡해지고 있기 때문에 광선로 망감시 및 제어의 중요성이 증가하고 있다.
따라서, 광송신기의 기능으로 수신되는 광파워는 모니터링하고 있으나 수신되는 광파장에 대해서는 모니터링하고 있지 못하고 있어 광선로 감시 및 망 운용이 효율적이지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 광수신기에 입력되는 광신호에서 특정한 파장의 광신호를 선택적으로 필터링하여 모니터링함으로써 광선로의 감시 및 망 운용을 보다 용이하고 효율적으로 할 수 있도록 한 광파장 모니터링이 가능한 광수신기를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 입력되는 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 데이터를 수신하기 위한 제 1광전변환기를 갖는 광수신기에 있어서, 제 1광전변환기로 입력되는 광신호를 분기하기 위한 광스플리터와, 광스플리터에서 분기된 광신호에서 특정 파장의 광신호를 필터링하기 위한 광필터부와, 출력되는 파형에 따라 광필터부에서 필터링되는 중심파장을 조절하기 위한 램프부와, 광필터부에서 필터링된 광신호를 전기적인 신호로 변환하기 위한 제 2광전변환기 와, 제 2광전변환기에서 변환된 전기적인 신호를 통해 특정 파장에 대한 광신호를 모니터링 할 뿐만 아니라 램프부의 출력되는 파형을 조절하기 위한 제어부를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 광필터부는 FFP-TF(Fiber Fabry Perot - Tunable Filter) 구조인 것을 특징으로 한다.
이와 같이 이루어진 본 발명은 광수신기로 입력되는 광신호를 광스플리터에 의해 분기하여 하나는 데이터 수신을 위한 제 1광전변환기로 입력시키고 다른 하나는 모니터링을 위해 광필터부로 입력되어 램프부에서 조절하는 특정 파장에 대해 필터링함으로써 특정 파장에 대한 광신호만을 제 2광전변환기로 입력시켜 해당 파장에 대한 광신호를 모니터링할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 또한 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 광파장 모니터링이 가능한 광수신기를 나타낸 블록구성도이다.
여기에 도시된 바와 같이 입력되는 광신호를 데이터 수신용과 모니터링용으로 각각 사용하기 위해 분기하기 위한 광스플리터(10)와, 광스플리터(10)에서 분리된 하나의 광신호로 파워가 큰 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 데이터를 수신하기 위한 제 1광전변환기(20)와, 광스플리터(10)에서 분기된 다른 하나의 광신호 로 파워가 작은 광신호를 입력받아 특정 파장의 광신호를 필터링하기 위한 광필터부(30)와, 출력되는 파형에 따라 광필터부(30)에서 필터링되는 중심파장을 조절하기 위한 램프부(50)와, 광필터부(30)에서 필터링된 광신호를 전기적인 신호로 변환하기 위한 제 2광전변환기(40)와, 제 2광전변환기(40)에서 변환된 전기적인 신호를 통해 특정 파장에 대한 광신호를 모니터링 할 뿐만 아니라 램프부(50)의 출력되는 파형을 조절하기 위한 제어부(60)로 이루어진다.
이때 광필터부(30)는 광분해능이 뛰어난 FFP-TF(Fiber Fabry Perot - Tunable Filter) 구조로 이루어진다.
따라서, 광필터부(30)에서 출력되는 광신호를 제 2광전변환기(40)에서 변환한 전기적인 신호의 피크 전압 및 피크 전압이 출력되는 시간을 측정하여 입력된 광의 파장을 알 수 있으며 이를 모니터링 할 수 있게 된다.
광필터부(30)의 FFP-TF의 구조는 도 2와 같이 이루어져 입사되어 들어온 광신호의 파장 성분들 가운데 FFP-TF 의 공진 파장과 일치하는 파장성분은 Cavity를 빠져나가고 공진 파장이 아닌 파장 성분은 반사되어 나간다. 이러한 원리로 특정 파장의 광을 필터링 할 수 있고 거울 위치의 이동을 통해 공진 파장을 바꿈으로써 파장을 선택적으로 필터링을 할 수 있으며, 이것은 원하는 파장만 선택할 수 있게 된다.
이와 같은 FFP-TF의 투과특성은 도 3에 도시된 바와 같이 매우 날카로운 Lorentzian 모양을 가지며, 이러한 날카로운 투과특성은 입력 광신호의 파장을 식별하기에 매우 적합한 특징이 된다. 즉, FFP-TF의 거울 위치 변경으로 필터링 되는 중심파장이 이동하게 되며, 이동 중에 입력되는 광신호를 식별하게 되면 입력 광신호의 위치를 파악할 수 있게 된다.
그리고, FFP-TP의 입력전압을 바꿈으로써 중심파장을 선택할 수 있다. 따라서, 램프부(50)의 출력파형을 도 4와 같이 형성하여 FFP-TF로 인가할 경우 FFP-TF는 일정한 주기로 중심파장이 변하게 된다.
특정 파장의 광이 FFP-TF로 입력되면 FFP-TF의 입력전압이 특정 파장을 필터링 할 수 있는 값이 될 때만 통과할 수 있기 때문에 입력 광신호의 파장을 필터링 할 수 있게 된다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 모니터링 하고자 하는 특정 파장의 대역의 최소값과 최대값을 λ1, λ2 라하고, 이때의 입력전압을 V1, V2라 하면 입력전압이 V1일 때는 λ1을 V2일 때는 λ2만을 통과시키게 된다. 입력전압 V1, V2 구간에서 제 2광전변환기에서 모니터링된 파워 값이 가장 큰 값을 나타낼 때의 전압이 Vx이고 이때의 파장이 λx 라면 λx는 Vx일 때 FFP-TF의 중심 파장이 되며 따라서 λx는 입력 광의 파장임을 알 수 있다.
그래서, t1에서 t2 구간 동안 V1 에서 V2까지 선형적으로 변화시키면서 광필터부(30)의 출력 광신호를 제 2광전변환기(40)에서 광전변환하고 변환된 전기신호 출력값을 샘플링한다.
이 과정을 통해 입력 광신호의 광 파워가 최고일 때, 전압(또는 시간)을 구할 수 있으며 이 값을 가지고 신호처리를 하게 된다. 측정이 가능한 파장 대역에 존재하는 광신호가 입력되었을 때 피크 파워를 측정하고 이에 해당하는 전압을 구 해 제어부(60)에 저장된 데이터와 비교하며 쉽게 파장을 알 수 있게 되어 해당 파장에 대한 모니터링을 수행할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명은 광수신기에 입력되는 광신호에서 특정한 파장의 광신호를 선택적으로 필터링하여 모니터링함으로써 광선로의 감시 및 망 운용을 보다 용이하고 효율적으로 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 입력되는 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 데이터를 수신하기 위한 제 1광전변환기를 갖는 광수신기에 있어서,
    상기 제 1광전변환기로 입력되는 광신호를 분기하기 위한 광스플리터와,
    상기 광스플리터에서 분기된 광신호에서 특정 파장의 광신호를 필터링하기 위한 광필터부와,
    출력되는 파형에 따라 상기 광필터부에서 필터링되는 중심파장을 조절하기 위한 램프부와,
    상기 광필터부에서 필터링된 광신호를 전기적인 신호로 변환하기 위한 제 2광전변환기와,
    상기 제 2광전변환기에서 변환된 전기적인 신호를 통해 특정 파장에 대한 광신호를 모니터링 할 뿐만 아니라 상기 램프부의 출력되는 파형을 조절하기 위한 제어부
    를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광파장 모니터링이 가능한 광수신기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광필터부는 FFP-TF(Fiber Fabry Perot - Tunable Filter) 구조인 것을 특징으로 하는 광파장 모니터링이 가능한 광수신기.
KR1020050062415A 2005-07-11 2005-07-11 광파장 모니터링이 가능한 광수신기 KR100634735B1 (ko)

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